WO2002081118A1 - Verfahren zum herstellen eines rollrandes - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes aus einem Randabschnitt (11) eines Rohres, bei welchem ein Bördelstempel in den Randabschnitt einfährt und diesen zu einer Rolle bördelt, wird vorgeschlagen, dass eine Anfangszone (14) des Randabschnittes (11) zuvor durch ein zwangsläufig gesteuertes Werkzeug (30) formschlüssig angerollt wird. Heirdurch wird ein Abknicken der Anfangszone (14) vermieden, die durch das Anrollen eine kontrollierte Geometrie erhält. Bevorzugte Verwendung findet das neue Verfahren bei der Herstellung des Ventilsitzes an sogenannten Aerosoldomen (10) für Spraydosen.

Description

BESCHREIBUNG

TITEL

Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes aus einem Randabschnitt eines Rohres, bei welchem ein Bördelstempel in den Randabschnitt einfährt und diesen zu einer Rolle bördelt.

Verfahren dieser Art finden unter anderem Anwendung bei der Herstellung von sogenannten Aerosoldomen für Sprayflaschen, wobei ein rohrförmiger Abschnitt dieser Dome zu eben einem solchen Rollrand für die Aufnahme eines Ventiltellers umgeformt wird. Speziell hierbei werden hohe Anforderungen an die Präzision gestellt und müssen dünne Bleche von nur wenigen Zehntel-Millimeter Dicke verarbeitet werden.

STAND DER TECHNIK

Bei der heutigen Herstellung des Rollrandes an den Aerosoldomen fährt ein Bördelstempel mit einem bestimmten Radius in einen ziehtechnisch an dem Aerosoldom zuvor hergestellten Rohrabschnitt ein und bördelt den Rand dieses Rohrabschnittes zu einer Rolle. Form und Grosse des Rolirandes werden hierbei weitgehend durch die Geometrie des Bördelstempels und seines erwähnten Radius bestimmt. Bei diesem Umformvorgang weist die Anfangszone des Rollrandes jedoch regelmässig nicht den gewünschten Radius auf, sondern eine eher gradlinige Form. Zwischen der eher geraden Anfangszone und der sich anschliessenden radial verformten Zone entsteht eine Art Knick. Dieser Effekt wird durch die Eigenstabiiität des Bleches hervorgerufen und ist dadurch um so ausgeprägter, je dünner und härter das Blech ist. Hinzu kommen Unregelmässigkeiten im Material und im Werkzeug, die sich ähnlich auswirken, und ingesamt ungleichmässige, unkontrollierte Verformungen bewirken. Die vorstehend geschilderten Verhältnisse sollen anhand der Figuren 1 , 2a) - 2e) und 3 noch näher dargestellt werden.

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt einen Aerosoldom 10 mit einem Rohrabschnitt 1 1 und einen Bördelstempel 21 mit einem Radius 22 eines nicht weiter dargestellten Umformwerkzeugs 20. Auf der linken Seite von Fig. 1 ist der Ausgangszustand mit dem noch unverformten Rohrabschnitt 11 und dem Bördelstempel 21 in seiner Startpostion dargestellt. Der rechte Teil von Fig. 1 zeigt den Bördelstempel 21 in seiner Endposition. Bei Verfahren des Stempels 21 zwischen Start- und Endposition verformt sich der Rohrabschnitt 11 (bzw. je nach Länge des Rohrabschnittes zumindest ein Randabschnitt desselben) entlang dem Radius 22 zu einer Rolle 12.

Die Figuren 2a) - 2e) zeigen jeweils in einer Ausschnittsvergrösserung A von Fig. 1 Details des Rollvorganges. Erkennbar entsteht beim Übergang von Fig. 2a) zu Fig.2b) unter Ausbildung einer praktisch gradlinigen Anfangszone 14 der erwähnte Knick 13, der im weiteren Umformprozess gemäss den Figuren 2c) - 2e) ungünstigerweise erhalten bleibt. In umformtechnischer Hinsicht stellt die Anfangszone 14 eine unkontrollierte Geometriezone dar. Sie führt zu einer variablen Höhe H (vergl. Fig. 2e) des Rollrandes 12 und damit auch zu einer unkontrollierten, unregelmässigen Randgeometrie 15, wie dies in Fig. 3 in einer Teilansicht des umgeformten Aerosoldomes dargestellt ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass eine Anfangszone des Randabschnittes vor dem eigentlichen Herstellen des Rollrandes mit dem Bördelstempel zunächst durch ein zwangsläufig gesteuertes Werkzeug formschlüssig angerollt wird.

Das Blech erhält auf diese Weise in der kritischen Anfangszone vorgängig bereits eine kontrollierte Geometrie mit dem gewünschten Radius. Eine Knickbildung wird vermieden. In der nachfolgenden Umformstufe ist es dadurch möglich, einen Rollrand herzustellen, der in seiner Geometrie regelmässiger und konstanter ist.

Durch das kontrollierte Anrollen wird auch bewirkt, dass sich Zugspannungen, hervorgerufen durch das Expandieren des Bleches während des Rollens, gleichmässiger über den Umfang des Blechrandes verteilen und damit die Gefahr von radialen Rissbildungen im Blech reduziert wird. Dies erhöht die Prozesssicherheit, was insbesondere wieder bei der Aerosoldomherstellung wichtig und vorteilhaft ist.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren lassen sich härtere und dünnere Bleche verarbeiten, woraus sich Einsparungen im Rohmaterialverbrauch ergeben. Auch hierauf kommt es bei der Aerosoldom-Herstellung entscheidend an, da die Materialkosten im Hinblick auf die grossen Stückzahlen einen wesentlichen Faktor darstellen.

Anhand der Zeichung soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wiederum anhand der Aeorosoldom-Herstellung, erläutert werden. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch an beliebigen anderen Rohrabschnitten, die gerollt werden sollen, anwendbar ist.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN Es zeigen:

Fig. 1 - 3 die bereits erläuterten Figuren zur Verdeutlichung der Verhältnisse beim Stand der Technik;

Fig. 4 in einem Längsschnitt einen Aerosoldom mit einem Rohrabschnitt in einem

Anrollwerkzeug in zwei Stellungen, und zwar links noch unverformt und rechts fertig angerollt;

Fig. 5 eine Aufsicht auf das Anrollwerkzeug;

Fig.6. eine Fig. 1 entsprechende Darstellung eines Aerosoldomes und eines

Bördelstempels in zwei Stellungen, wobei eine der Aerosoldom jedoch eine bereits angerollte Anfangszone aufweist; und

Fig. 7 in einer Ausschnittsvergrösserung B von Fig. 6 im Detail einen fertig gerollten

Rollrand nach der Erfindung.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG -In Fig. 4 ist mit 10 wieder ein Aerosoldom mit einem Rohrabschnitt 1 1 bezeichnet, welcher hier jedoch in einem Anrollwerkzeug 30 plaziert ist. Dieses umfasst einen Anrollstempel 31 , mit einem Radius 32, mindestens einen Niederhalter 33, mehrere Gegenhalter 34 und entsprechend viele Schieber 35. Gemäss Fig. 5 können die Gegenhalter 34 als vier radial bewegliche, zusammen eine kreisförmige Öffnung begrenzende bzw. freigebende Segmente ausgebildet sein. Auf der linken Seite von Fig. 4 ist der Ausgangszustand mit dem noch unverformten Rohrabschnitt 11 und dem Anrollstempel 31 in seiner Startpostion dargestellt. Die Teile 33 - 35 befinden sich jedoch bereits in ihrer End- bzw. Funktionsstellung. Diese erreichen sie aus einer strichliert gezeigten Freigabestellung, indem zunächst der Niederhalter 33 zusammen mit den Gegenhaltern 34 nach unten bis auf Anschlag mit einem Ringrand 16 des Aerosoldomes fährt. Sodann werden die Schieber 35 nach unten bis auf den Niederhalter 33 verfahren. Indem sie über eine Schrägfläche mit den Gegenhaltern 34 gekoppelt sind, schieben sie die Gegenhalter 34 hierbei radial nach innen bis in ihre dargestellte Endstellung für den Prägevorgang. Der rechte Teil von Fig. 4 zeigt den Anrollstempel 31 in seiner Endposition. Bei Verfahren des Anrollstempels 31 zwischen seiner Start- und Endposition wird ein Anfangsabschnitt 14 des Rohrabschnitts 1 angerollt und mit dem Radius 32 versehen. Danach wird der Anrollstempel 31 wieder aus dem Rohrabschnitt zurückgezogen, die Schieber 35 nach oben gefahren, die Gegenhalter 34 radial nach aussen verfahren, der Niederhalter 33 nach oben verfahren und der Aerosoldom 10 dadurch freigegeben.

Wie vorbeschrieben angerollt kann der Aerosoldom 10 bzw. sein Rohrabschnitt 11 anschliessend analog des bereits anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Verfahrens weiter umgeformt werden, wobei Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung zeigt. Erkennbar schmiegt sich hier jedoch bereits in der linksseitig dargestellten Startposition die angerollte Anfangszone 14 des Rohrabschnitts 11 formbündig an den Radius 22 des Bördelstempels 21 an. Bevorzugt werden hierzu die Radien 22 des Bördelstempels 21 einerseits und 32 des Anrollstempels 31 auch gleich bemessen. Beim weiteren Rollen mit dem Bördelstempel 21 behält die Anfangszone 14 ihren kontrollierten Radius, wie dies in der Detaildarstellung B von Fig. 6 in Fig. 7 dargestellt ist, die den fertig gerollten Randabschnitt zeigt. BEZEICHNUNGSLISTE

10 Aerosoldom

1 1 Rohr - oder Randabschnitt des Aerosoldomes

12 Rolle

13 Knick

14 Anfangszone

15 Randgeometrie

16 Ringrand

20 Umformwerkzeug

21 Bördelstempel

22 Radius am Bördelstempel

30 Anrollwerkzeug

31 Anrollstempel

32 Radius am Anrollstempel

33 Niederhalter

34 Gegenhalter

35 Schieber

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes aus einem Randabschnitt (11) eines Rohres, bei welchem ein Bördelstempel (21) in den Randabschnitt (1 1) einfährt und diesen zu einer Rolle (12) bördelt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfangszone (14) des Randabschnittes (11) zuvor durch ein zwangsläufig gesteuertes Werkzeug (30) formschlüssig angerollt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (30) mehrere, in bezug auf die Rohrachse radial verstellbare äussere Gegenhalter (34) sowie einen Anrollstempel (31) umfasst und dass das Anrollen in folgenden Schritten ausgeführt wird:

Verstellen der äusseren Gegenhalter (34) radial nach innen bis auf Anschlag mit dem

Rohrabschnitt (11),

Einfahren des Anrollstempels (31 ) in den Rohrabschnitt (11 ) unter Anrollen von dessen Anfangszone (14),

Ausfahren des Anrollstempels (31) aus dem Rohrabschnitt (11),

Verstellen der äusseren Gegenhalter (34) radial nach aussen unter axialer Freigabe des Rohrabschnitts (1 1).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollrand an einem rohrförmigen Abschnitt (11 ) eines Aerosoldomes (10) für Spraydosen für die Aufnahme eines Ventiltellers angebracht wird.